1、水工建筑物:为了控制支配水流,满足防洪、发 电、灌溉、供水等用水要求, 兴建的各种类型建筑物。 水利枢纽:不同类型水工建筑物组成的综合体。 2、水利工程的特点:
①工程量大、投资多、工期长 ②工作条件复杂:
③受自然条件制约,施工难度大 : ④效益巨大 环境影响也大 ⑤工程失事后果严重 3、设计阶段:
① 可行性研究报告阶段 ② 初步设计阶段 ③ 技术施工图设计阶段 4、工建筑物的设计准则:《混凝土重力坝设计规范》 ①单一安全系数法 ②分项系数极限状态设计法 5、拱坝的形式及其特点:单曲拱坝、双曲拱坝 6、土石坝设计基本要求:
①具有较缓的坝坡,维持坝坡稳定;
②设置良好的防渗排水设施,控制渗流及渗透破坏; ③洪水绝不可漫顶,泄洪建筑物泄流能力足够大; ④ 坝体材料分布合理,防止产生危害性裂缝; ⑤坝面设置护坡,避免冲刷干裂、动物做穴。
7、 土石坝是由坝体、防渗体、排水设施、护坡等组成。 土石坝坝身排水形式有:堆石棱体排水—反滤坝趾、贴坡排水—表面排水、坝内排水(褥垫式排水、网状排水带、排水管、竖直排水)
坝基排水有水平排水和竖向排水两种 (排水沟、减压井、水平排水层、透水覆盖) 8、水闸按任务分: 节制闸(拦河闸)、进水闸、排水闸、挡潮闸、分洪闸、排沙闸 9、岸边溢洪道的主要形式有:
按泄洪标准:正常溢洪道、非常溢洪道
按结构形式:正槽溢洪道、侧槽溢洪道、井式溢洪道、虹吸式溢洪道
设计要求:①具有足够的泄流能力;②自身安全可靠、过流平稳、水流下游衔接顺畅; ③岸坡稳定。 10、区别:(1)、弹性抗力是被动的,围岩压力是主动的,(2)、弹性抗力是有利载荷,围岩压力是不利载荷,(3)、围岩完整时,弹性抗力大,围岩压力小。(4)、通过灌浆可以增大弹性抗力,较小围岩压力。
11、土石坝中反滤层和过渡层的主要区别:反滤层可以起到过渡层的作用,但过渡层不一定能满足反滤要求。反滤层作用:滤土排水,防止渗透破坏 过渡层作用:主要对其两侧土料变化起协调作用
二、提高重力坝抗滑稳定性的工程措施: ①利用水重。抗剪强度参数较小将坝的上游面略向上游倾斜,利用坝面上的水重提高坝的抗滑稳定性。
②坝基面开挖倾向上游:基岩比较坚固时,可以开挖成锯齿状。
③设置齿墙。基岩内有倾向下游的软弱面可在坝踵部位设齿墙,切断较浅的软弱面。 ④抽水措施。下游水位较高坝体承受的浮托力较大时 。
⑤加固地基。包括帷幕灌浆、固结灌浆以及断层、软弱夹层的处理等。 ⑥横缝灌浆。将部分坝段或整个坝体的横缝进行局部或全部灌浆
⑦预加应力措施。坝体上游面,采用深孔锚固高强度钢索,并施加预应力
三、 水平截面上正应力
假定σy按直线分布 ,按偏心受压公式计算: 上游:
下游:
∑w为计算截面以上全部铅直力的和;
∑M为计算截面以上全部荷载对截面形心轴力矩和 B为计算截面的长度。
坝基面铅直应力σy控制要求:
运用期:坝趾最大铅直应力σy<基岩允许应力;
坝踵计入扬压力最小铅直应力σy>0,即不出现拉应力。
施工期:下游坝趾最大铅直拉应力σy<0.1MPa。
四、土石坝设计中需要哪些计算,及其计算方法的基本原理: (一)土石坝基本剖面设计、
(二)土石坝渗流分析:有水力学法、流网法、有限元法 (三)土石坝稳定分析 极限平衡理论
①单条分法—瑞典圆弧法 划分铅直土条不考虑土条间作用力
②简化的毕肖普法 近似考虑土条间的作用力,安全系数迭代计算 以上两种适用:粘性土坝坡稳定计算 滑裂面为圆弧 力矩平衡
③滑楔法—折线法 力的平衡条件 适用:非粘性土坝坡、土质斜墙坝坡 折线滑动面 (四)土石坝固结沉降应力分析分析
原理:粘性土根据土层孔隙比的变化,分层计算求和
非粘性土根据各层附加应力计算变形求和 (五)坝基处理 (六)抗震分析
五、水闸组成部分及其作用:
上游连接段:引导水流平顺进入闸室,避免河床岸坡冲刷,包括两岸的翼墙和护坡以及河床部分的铺盖。
闸 室:是水闸的主体,包括闸门、闸墩、底板、胸墙、工作桥、检修便桥、交通桥、启闭机闸门用来挡水和控制流量,闸墩用以分隔闸孔和支撑闸门、胸墙工作桥。闸底板是闸的基础,将闸室上部结构的重量和荷载传向地基,并有防渗和防冲的作用。工作桥、检修便桥、交通桥用来安装启闭设备,操作闸门和链接两岸交通。
下游连接段:消能及扩散水流防止水流对下游的冲刷,包括护坦、海漫、防冲槽以及两岸的翼墙和护岸。
六、正槽溢洪道组成、作用及其布置情况
组成:引水渠、控制段、泄水槽、消能段、尾水渠 ①引水渠 作用:平顺均匀对称引导水流进入控制段,保证控制段的控制水流作用。要求:水头损失小,泄流影响小,流速<2~3m/s,保证控制段平稳的堰流流态
布置:轴线尽量短而直,断面平整并大于控制段,进口开阔向库区逐步扩大成喇叭形,底坡